ОСОБЕННОСТИ СЕТИ ЦИФРОВОГО ВЕЩАНИЯ АРТЕМОВСКОГО ГОРОДСКОГО ОКРУГА Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 62

М.К. Бурачков

ОСОБЕННОСТИ СЕТИ ЦИФРОВОГО ВЕЩАНИЯ АРТЕМОВСКОГО ГОРОДСКОГО ОКРУГА

В данной статье проведено исследование возможного качества покрытия сигнала стандарта DVB-T2 на территории Артемовского городского округа Приморского края, учитывая особенности рельефа и расположение населенных пунктов.

Ключевые слова: DVB-T2, Приморский край, Артемовский городской округ, оценка, зона обслуживания.

Цифровое телевидение, развернутое в Артеме, представляет собой использование стандарта второго поколения DVB-T2, который позволил значительно увеличить емкость сетей, сохраняя инфраструктуру и ресурсы.

Вместе с тем известны проблемы сетей DVB-T2, вызванные сложным рельефом местности и городской застройкой [1,2,3,5].

Целью работы является оценка качества сигнала DVB-T2 города Артема на основе анализа результатов модельных расчетов.

Под качеством сети будем понимать превышение уровня сигнала DVB-T2, создаваемого ТВ передатчиком, в зоне обслуживания, превышающего требуемое по ГОСТ-у значение.

Для моделирования распространения сигналов DVB-T2 второго мультиплекса воспользуемся следующими параметрами: 56 ТВ канал, центральная частота 754 МГц, режим канала передачи 32 К, 64 QAM, FEC 4/5, GI 1/16, битрейт на выходе - 33,6 Мбит/с. [6]. При этих параметрах допустимая мощность сигнала составляет -109 дБм. В качестве платформы для проведения модельных расчетов использовался верифицированный программный комплекс SPLAT! и цифровая карта территории с разрешением 3 арк-секунды (90 на 90 метров). (Сайт разработчика: http://www.qsl.net/kd2bd/splat.html). Вычисление медианного ослабления сигнала DVB-T2 проводилось для сложных трасс в режиме точка-точка с использованием модели Лонгли-Райса, применимость которой для моей задачи была доказана в многочисленных работах [7].

Рельеф города Артема представляет собой обширную межгорную котловину, окружённую средне-горьем, с абсолютными высотами не более 700 метров над уровнем моря. Выделяют три основных уровня: на севере и северо-востоке - водораздельный уровень низкогорья, высоты в котором колеблются между отметками в 300-700 метров; в южных районах - холмисто-увалистое предгорье с относительными высотами 100-200 метров; основная территория - речные террасы с максимальной высотой 54 метра.

В качестве инструмента была выбрана программа SPLAT! (An RF Signal Propagation, Loss, And Terrain analysis tool) - радиочастотный инструмент для анализа распространения сигнала, потерь и местности.

Применяемый программный комплекс SPLAT! является мощным средством для анализа наземного радиочастотного распространения и анализа местности для спектра частот между 20 МГц и 20 ГГц. Он является бесплатным, и предназначен для работы на ПК с установленными операционными системами Unix и Linux.

В качестве исходных условий были взяты реальные параметры излучения телевизионного передатчика города Артема [6], расположенного по координатам 43 градуса 20 минут 28 секунды северной широты и 132 градуса 12 минут 22 секунды восточной долготы, которые сведены в табл. 1. В качестве дополнительных требуемых программным комплексом SPLAT! в таблице 2 указаны параметрические данные для модели Лонгли-Райса.

Таблица 1

Характеристики передатчика_

Диапазон частот 750 - 758 МГц

Центральная частота 754 МГц

Режим вещания MPLP

Вид модуляции 64QAM

Скорость кодирования 4/5

Размерность ДПФ 32к

Защитный интервал 1/16 (224 мкс)

Тип антенны 3 панели, направленные по азимуту 0, 90 и 270 градуса.

Высота подвеса 75 метров

Мощность передатчика 250 Вт

© Бурачков М.К., 2018.

ISSN 2223-4047

Вестник магистратуры. 2018. № 5-3(80)

Таблица 2

Параметры модели_

Чувствительность приемника 0,7943 мкВ (-109 дБм)

Затухании в линии 1,438 дБ

Коэффициент усиления антенны 13,46 дБд

Поверхностная рефракция 301

Удельная электропроводность почвы 0,005 С/м

Относительная диэлектрическая проницаемость почвы 15

Климат Умеренный

Поляризация Горизонтальная

Режим Вещание

Данный коэффициент усиления, а также затухание в линии приводит к тому, что эффективная излучаемая мощность будет равна 6,3 кВт.

Результаты модельных расчетов приведены на рисунке 1, из которого следует, что, как мы видим, из-за сложного рельефа в некоторых местах создаются многочисленные зоны теней, самые большие из которых: юго-запад города Артема, южная части поселка Артемовский, а также территория села Оленье.

Рис. 1. Зона покрытия передатчика в АГО

На рисунке 2 представлена шкала цветовой градации напряженности сигнала:

Рис. 2. Шкала цветовой градации

Видно, что значительная часть АГО (более 90%) покрывается ТВ сигналом с уровнем более чем 48 дБмкВ/м. что соответствует условиям фиксированного приема. В то же время, в зонах теней, уровень сигнала ниже требуемого. В этих зонах могут наблюдаться проблемы с приемом ТВ сигнала.

Большинство теневых зон сконцентрированы в восточной части АГО или западной части города.

Полученные предварительные результаты анализа позволили выявить характерные особенности сетей БУВ-Т2 города Артема, главными из которых являются: развертывание второго мультиплекса стандарта БУВ-Т2 не устраняет в полной мере проблемные области зоны обслуживания АГО, такие как село Оленье, юго-западная часть города Артема и т.д. Установлено, что некоторые малые зоны теней

относятся к нежилым районам зоны обслуживания; для ликвидации выделенных зон теней требуется дальнейшие исследования.

Библиографический список

1.Серов А. В. «Эфирное цифровое телевидение DVB-T/H» - Санкт-Петербург, «БХВ-Петербург», 2010.

2.Ломакин А.Ф., Школьный С.И. «Моделирование поля DVB-T в условиях городской застройки» // Научно-технический вестник информационных технологий - 2012, №6 (82)

3.Гельгор А.Л., Попов Е.А. Система цифрового телевизионного вещания стандарта DVB-T - Санкт-Петербург, Издательство политехнического университета, 2011. - 234 с.

4.Карякин В.П. Цифровое телевидение. - М: С0Л0Н-Пресс,2013,-448 стр.

5.ГОСТ Российской Федерации: Телевидение вещательное цифровое. Планирование наземных сетей цифрового телевизионного вещания // Технические основы. (Проект, 1-ая редакция). - М.: НИИР, 2013.

6.Системный проект сеть цифрового наземного вещания на территории приморского края (второй частотный мультиплекс) // ФГУП «РТРС», 2010 г.

7.А.Ф. Ломакин, Г.А. Стеценко, Р.В. Димидов «Предварительные исследования качества приема сигнала в од-ночастотной сети DVB-T Владивостока».

БУРАЧКОВ МАКСИМ КОНСТАНТИНОВИЧ - магистрант, Дальневосточный федеральный университет, Россия.